山羊PTHrP基因CDs区克隆及其融合蛋白的表达

【目的】克隆山羊甲状旁腺相关肽(Parathyroid hormone related protein,PTHrP)基因,并进行原核表达,获得具有生物学活性的融合蛋白。【方法】无菌采集山羊乳腺组织,采用TRIZOL法提取总RNA,RT-PCR克隆山羊PTHrP基因全CDs区。将山羊PTHrP基因全CDs区插入pET-32a(+)表达质粒构建pET-PTHrP质粒,经酶切和测序鉴定后,将其转化E.coliBL21(DE3)菌株,经2mmol/LIPTG、37℃诱导表达8h后,进行SDS-PAGE和Westernblotting分析。【结果】获得了山羊PTHrP基因全CDs区,长534bp(GenBank登录号GU573787);酶切和测序显示,原核表达载体pET-PTHrP构建成功;SDS-PAGE和Westernblotting分析表明,在E.coliBL21(DE3)中成功诱导表达了pET-PTHrP融合蛋白。【结论】克隆了山羊PTHrP基因,获得了PTHrP融合蛋白。     

山羊MC4R基因cDNA的克隆和序列分析及组织表达研究

【目的】克隆山羊黑素皮质素受体4(Melanocortin receptor 4)基因(MC4R)的cDNA编码区和部分5′、3′非编码区序列,分析其在不同组织中的表达规律。【方法】以安徽白山羊的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、大肠、小肠、瘤胃、子宫等组织为材料,运用同源序列克隆技术并结合RT-PCR方法,对其MC4R基因cDNA进行克隆,并对其进行了组织表达和生物信息学分析。【结果】克隆得到了山羊MC4R基因全长,包含999bp的完整CDS编码区,共编码332个氨基酸。山羊MC4R基因与绵羊同源性最高(96.9%),其次为牛(93.5%)。山羊MC4R基因在心脏、肝脏等10种组织中均有表达,其中在肾脏组织中的表达量最高,大肠和小肠组织中的表达量最低。MC4R蛋白的相对分子质量为36 444.0u,等电点(PI)为7.52,分子式为C1 664H2 619N413O454S24,含有7个跨膜结构、5个丝氨酸磷酸化位点、4个苏氨酸磷酸化位点和1个特异蛋白激酶的磷酸化位点。MC4R空间结构包括7个α螺旋和5个β折叠。【结论】MC4R基因在动物进化中比较保守,并具有相似的生物学功能。     

山羊DAZL基因的克隆及在山羊骨髓间充质干细胞中的表达

本研究以山羊睾丸组织为材料,用RT-PCR法成功克隆了山羊DAZL基因的cDNA序列950 bp,测序和生物信息学分析表明,其含有885 bp的完整开放阅读框(ORF),编码295个氨基酸,与牛的氨基酸序列同源性为97.97%,编码产物含有典型的RNA识别基序RRM和DAZ重复基序;将山羊DAZL基因亚克隆至表达载体pEGFP-C1上,构建了山羊DAZL基因真核表达载体pEGFP-DAZL,采用脂质体法将其瞬时转染至山羊骨髓间充质干细胞(BMSC)中,通过荧光显微镜观察确定重组质粒在山羊BMSC内的表达和定位。     

山羊SDHD基因cDNA编码序列的克隆与分析

利用NCBI中GenBank里查询到已登录的人、猪、牛和绵羊的SDHD mRNA序列,通过多重同源比较,从而获得高度保守区域序列,设计了同源引物,并首次对山羊SDHD编码序列进行了分子克隆。经过PCR扩增和测序,获得山羊SDHD基因共4段cDNA序列,分别为:451 bp4、20 bp5、29 bp和698 bp。所获得的四段序列测序结果经La-sergene7.0软件SeqMan拼接后,获得一条1238 bp长的cDNA序列。在GenBank数据库中进行BLAST/nr比对,发现其与绵羊、牛、猪和人相应序列相似性分别达98%、97%、85%和81%。用NCBI的ORF Finder软件对已经克隆的山羊SDHD基因cDNA进行开放阅读框分析,发现该序列包含一个480 bp的开放阅读框,编码159个氨基酸残基,计算机分析表明(Compute pI/Mw tool),该蛋白的分子量约为17 224.11 Da,等电点为8.92。通过DNAMAN软件分析发现,山羊SDHD蛋白保守性很高,其与绵羊、牛、猪和人SDHD蛋白在氨基酸序列上的相似性分别达到97%、96%、87%和85%。此山羊SDHD基因cDNA序列和SDHD蛋白质序列已于2010年1月31日登录在NCBI的GenBank上,登录号为GU338978和ADB92501。本项研究为进一步研究山羊的SDHD基因作为山羊肉品质性状候选基因,提供了相应的序列信息。     

赤眼鳟myostatin基因的克隆与组织表达分析

以赤眼鳟(Squaliobarbus crriculus)肌肉总RNA为模板,采用RT-PCR结合RACE方法,获得其myostatin(肌肉生长抑制素)基因全长为2 214 bp的cDNA序列,其包含了1个含有1 128个核苷酸的开放性阅读框(ORF),共编码375个氨基酸。赤眼鳟与其他物种myostatin的特征性一致。其编码区序列与鲤鱼同源性最高,为96.99%,与其他鱼类的同源性为76%～81%,与哺乳类和鸟类的同源性较低,为63%左右。赤眼鳟Myostatin蛋白的氨基酸序列与其他物种同源性较高,尤其在C端生物活性区,高度的保守性反映了该基因受到了高度的进化限制以及功能的重要性。半定量RT-PCR分析表明,myostatin基因在除肝脏外的其他组织都有表达,在肌肉和脑中的表达量较高,此结果表明赤眼鳟myostatin基因除了对肌肉生长发育有调控作用以外,还可能在机体中发挥其他功能。     

隆林山羊CIDEc基因的克隆及组织表达分析

【目的】明确隆林山羊诱导细胞凋亡DFF45样效应因子c基因（CIDEc）的生物学特性及其表达规律,为揭示CIDEc基因对山羊脂肪代谢的调控机制提供理论依据。【方法】提取隆林山羊背最长肌、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、腹脂和皮下脂肪及努比亚山羊腹脂和皮下脂肪的总RNA,PCR扩增隆林山羊CIDEc基因编码区（CDS）序列,使用Ex-PASy、TMHMM Server v.2.0、ProtScale、NPS@SOPMA和SWISS-MODEL等在线软件进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测CIDEc基因在隆林山羊和努比亚山羊不同组织器官中的表达情况。【结果】隆林山羊CIDEc基因CDS序列全长为741 bp,共编码244个氨基酸残基,其编码蛋白分子量26.09 kD,不稳定系数48.44,脂肪指数100.7,理论等电点（pI）5.28,属于酸性蛋白,不存在跨膜结构,亲水性较强。隆林山羊CIDEc基因CDS序列与NCBI已公布的山羊CIDEc基因（XM_018038446.1）CDS序列相对比仅有1处碱基发生突变,即第560位点G突变为T,属于同义突变。隆林山羊与绵羊的CIDEc基因CDS序列相似性最高（99.0%）,与小鼠的相似性较低（79.6%）;基于CIDEc基因CDS序列相似性构建的系统发育进化树也显示隆林山羊与绵羊的亲缘关系最近,与小鼠的亲缘关系较远。在隆林山羊CIDEc蛋白的二级结构中:α-螺旋占32.38%,β-转角占12.70%,延伸链占13.11%,无规则卷曲占41.80%。CIDEc基因在隆林山羊7个组织器官中均有表达,且在腹脂和皮下脂肪中高表达,极显著高于在其他器官组织的相对表达量（P<0.01）;CIDEc基因在努比亚山羊脂肪组织（皮下脂肪和腹脂）中的相对表达量显著高于在隆林山羊脂肪组织中的相对表达量（P<0.05）。【结论】CIDEc基因在隆林山羊各器官组织中均有表达,以在脂肪组织中的表达水平较高,且其在努比亚山羊脂肪组织（皮下脂肪和腹脂）中的表达水平显著高于在隆林山羊中的表达水平。可见,CIDEc蛋白是脂肪代谢的重要调节剂,与动物体内脂质存储密切相关。     

鲫鱼Vitellogenin基因的克隆与组织表达分析

为研究鲫鱼不同卵黄蛋白原(Vtg)亚型基因生物学功能及其分子机制,克隆鉴定了鲫鱼中Vtg同源基因的2种亚型,分别命名为Ca-VtgAo1和Ca-VtgC.Ca-VtgAo1和Ca-VtgC cDNA序列全长分别为4241 bp和4207 bp,开放阅读框(ORF)分别为3873 bp和3612 bp,5'非编码区(UT...     

牦牛DAZL基因编码区的克隆和序列特征与进化分析

根据黄牛DAZL基因序列设计引物,通过PCR扩增和克隆测序获得牦牛睾丸组织DAZL基因编码区序列,利用生物信息学软件分析牦牛DAZL基因编码区序列结构以及与其他物种的系统发育关系.结果表明:牦牛DAZL基因cDNA序列长度为1782 bp,编码区全长885 bp,编码295个氨基酸,与黄牛的氨基酸序列同源性为98.31%;牦牛DAZL蛋白含有DAZ基因家族所具有的典型的RNA结合域和DAZ重复基序.系统发育分析显示:牦牛与黄牛首先聚为一类,然后与哺乳纲的其他物种相聚,而与鱼纲、爬行纲动物的亲缘关系最远.     

TMV蚕豆株系CP基因及3′端非编码区序列分析与表达

根据烟草花叶病毒Ｕ１株系ＴＭＶ－Ｕ１序列，人工合成引物，通过ＰＣＲ扩增并克隆了烟草花叶病毒蚕豆株系（ＴＭＶ－Ｂ）的外壳蛋白（ＣＰ）基因和３′端非编码区．ＤＮＡ全序列测定结果表明，外壳蛋白基因全长４５９个碱基，编码１５１个氨基酸，３′端非编码区全长２２４个碱基．与ＴＭＶ－Ｕ１株系相比，ＴＭＶ－Ｂ仅在ＣＰ基因上有一个碱基缺失，并导致ＣＰ基因提前终止，使其编码的氨基酸少７个．将ＣＰ基因及３′端非编码区插入ｐＧＥＭＥＸ－１的Ｔ７基因１０中，转入Ｅ．ｃｏｌｉ后诱导表达，聚丙烯酰胺凝胶电泳分析呈现一特异的蛋白带．Ｗｅｓｔｅｒｎ免疫检测证明，该特异带与ＴＭＶ抗血清呈阳性反应．将ＣＰ基因正向插入植物表达载体ＰＢⅠ１２１中，置于花椰菜花叶病毒３５Ｓ启动子控制之下，获得了植物表达载体ｐＺＬ５     

山羊C D 4基因的克隆及组织表达分析

CD4基因是质膜上的转运系统之一,为动物辅助性T细胞(TH)和部分胸腺细胞的共受体与信号传导分子,参与TCR介导的TH细胞活化和胸腺细胞分化过程.该研究首次克隆了山羊CD4基因(GenBank登录号:EU913093),并分析了该基因的组织表达情况.结果表明:所克隆的山羊CD4全长cDNA序列为1 555bp,开放阅读框(ORF)为1 368bp,编码455个氨基酸的蛋白,相对分子质量为5.05×104,等电点为9.52.山羊CD4蛋白前体由信号肽、胞外区、跨膜区和胞浆区4个部分构成.胞外区含有4个Ig样结构域,2个二硫键(C41—C109和C143—C180)及3个N糖基化位点(N231,N263和N343).氨基酸序列比对表明山羊CD4与绵羊CD4的氨基酸相似性为98%,与猪、人、兔、狗、猫、蝙蝠以及小鼠的氨基酸相似性分别为81%,74%,73%,72%,70%,70%和66%.系统发育树表明山羊CD4与绵羊和猪的CD4蛋白聚成一支,表明它们有较近的亲缘关系,其中山羊与绵羊的亲缘关系最近,而与狗、蝙蝠、兔、人和小鼠的亲缘关系相对较远.实时荧光定量PCR分析发现,CD4在山羊淋巴中的表达量最高,在睾丸中表达量较低,表明山羊CD4是一种免疫分子.     

山羊 IL-15基因克隆、组织表达谱分析与表达

白细胞介素15(Interleukin-15,IL-15)是一个多功能细胞因子,在免疫系统和非免疫系统中都有重要作用,包括刺激T细胞增殖和激活自然杀伤细胞,可引起肌肉萎缩性刺激和肌肉收缩反应.但是,在山羊中该基因的研究尚未见报道.该研究采用RT-PCR方法克隆了山羊肌肉IL-15基因,使用荧光定量的方法构建该基因组织表达谱.序列分析表明山羊IL-15包含486bp全长编码序列,该序列编码162个氨基酸,可形成4-α-螺旋的空间结构,其核苷酸和氨基酸序列与绵羊(97.55%,94.48%)和牛(95.91%,92.02%)的同源性最高,与鸡的同源性最低(48.59%,27.89%).荧光定量检测表明该基因在肌肉和脾中相对表达量最高,在大脑中相对表达量最低.进一步通过PCR方法获得缺失长信号肽的成熟肽蛋白基因序列,重组到原核表达载体pET32a(+)中进行原核表达,获得29kDa的融合蛋白,并通过Western blot方法进行了鉴定.这些结果说明IL-15序列在哺乳动物间是保守的,在山羊中的功能与其他动物相似.成功构建的山羊IL-15表达系统为进一步研究山羊该基因的功能及应用奠定了基础.     

木薯赤霉素途径DELLA蛋白基因克隆及其对干旱胁迫的响应

赤霉素(GA)信号转导途径是通过DELLA抑制蛋白来调控的.笔者利用拟南芥DELLA蛋白基因序列,通过电子克隆方法首次克隆了1个木薯DELLA蛋白基因,长度为1 857 bp,具有完整的蛋白编码框的cDNA序列,命名为MeGAI.生物信息学分析显示,该蛋白具有与拟南芥DELLA蛋白一样的保守结构域,如DELLA结构域、VHYNP结构域、POLY(S/T)结构域、核定位信号、VHVID结构域、亮氨酸结构域、GRAS结构域;该基因在干旱胁迫下的表达模式研究结果表明,该基因在干旱胁迫下是下调表达的;GA生物合成重要基因GA20-氧化酶基因在干旱胁迫下的表达模式研究结果表明,两者在干旱胁迫下的表达模式具有良好的相关性,这说明GA途径可能参与木薯抗旱机制.     

棉花GhSPS1的克隆及表达模式分析

【目的】克隆棉花蔗糖磷酸合成酶基因（sucrose-phosphate synthase,SPS）,并分析该基因在组织和纤维发育不同阶段及不同非生物胁迫下的表达模式。【方法】采用genome-walking及over-lap PCR方法,获得了棉花中一个蔗糖磷酸合成酶基因--GhSPS1,通过半定量PCR法检测GhSPS1在不同非生物胁迫条件下的表达模式,采用实时荧光定量PCR法对GhSPS1及GhSUS3、GhINV、GhCESA4进行组织和纤维发育特异性表达分析。【结果】克隆得到的GhSPS1全长4 545 bp,包含10个内含子、11个外显子,其开放读码框为3 108 bp,编码1 035个氨基酸,且该基因在ABA、低温处理条件下表达量增加,在高温胁迫下,表达量先升高后降低。实时荧光定量PCR结果显示,GhSPS1及GhSUS3在各种组织中都有表达,其中,在0 DAF、3 DAF的胚珠及18 DAF的纤维中表达量最高,而GhINV、GhCESA4则分别在3-15 DAF的纤维、18 DAF的纤维中表达量最高。【结论】克隆得到的GhSPS1属于SPSA基因家族,能参与ABA、低温、高温等非生物胁迫应答,且可能在纤维发育的起始期及次生壁增厚初期发挥作用。     

昆明犬PPARGC1A基因编码区克隆及生物信息学分析

文章旨在获得昆明犬PPARGC1A基因的编码区域cds序列,并对其进行生物信息学分析。根据Gen Bank中公布的序列设计一对特异性引物,采集昆明犬的肌肉组织提取总RNA,反转录成c DNA。以c DNA为模板进行RT-PCR扩增,并获得目的基因片段,将其插入载体,利用生物信息学软件对所获序列进行分析。试验成功克隆出昆明犬基因,cds长度为2 246 bp,共编码724个氨基酸序列。比对结果显示,昆明犬PPARGC1A基因与参考序列的同源性为100%。同源性比对结果昆明犬PPARGC1A基因的同源性与赤狐(登录号:XM_025997319.1)、野牦牛(登录号:XM_005897079.2)、牛(登录号:NM_177945.3)、人(登录号:NM_013261.5)、家鼠(登录号:NM_008904.2)、卡氏小鼠(登录号:XM_021162167.2)、欧亚野猪(登录号:NM_213963.2)的同源性分别为99.6%、95%、95%、95.4%、91.7%、91.6%、95%。系统进化树分析发现,昆明犬与家犬的遗传距离最近,与小鼠遗传关系最远。PPARGC1A蛋白分子质量0971.82 ku,理论等电点p I为11.20。氨基酸组成亮氨酸Leu(L)占比最高,比例为11.3%。PPARGC1A蛋白不稳定性指数(Ⅱ)为59.16,这表明PPARGC1A基因编码蛋白质分类是不稳定的。脂肪指数为81.60,平均亲水系数(GRAVY)为-0.336,表明此蛋白亲水性差,脂溶性强。昆明犬PPARGC1A编码蛋白存在1个跨膜结构,二级结构预测昆明犬PPARGC1A蛋白中α螺旋、延伸链、β转角及无规则卷曲分别占28.04%、20.99%、6.77%、48.62%,三级结构与二级结构相一致。试验成功克隆出昆明犬PPARGC1A基因的编码区域cds序列,并对其进行生物信息学分析,为研究PPARGC1A基因对警犬的肌肉形成机理和产能等影响提供理论依据。     

山羊FSHR基因5''''端侧翼序列的克隆与分析

为找寻山羊FSH受体基因的SNP突变位点,进行FSH受体基因的多态性分析和探索该受体基因在山羊多胎中的可能作用,利用比较基因组学的方法,根据绵羊FSH受体基因序列设计引物,以湖南湘东黑山羊基因组为模板,PCR扩增了FSH受体基因5' 端侧翼调控区,通过克隆进行了序列测定及分析,并与牛、绵羊该区段序列进行了比较.结果表明,PCR扩增获得的片段为844 bp,与中国西门塔尔牛该段序列相比,同源性为94.08%,在-364 bp处的左翼发生了多碱基插入,湘东黑山羊该序列有5个碱基的插入,另在-625~-619 bp处的7个碱基缺失;与澳洲绵羊的FSHR基因比较,同源性为93.60%,在-367 bp处的左翼,湘东黑山羊该段序列有2个碱基的插入,在-630,-145,-97 bp 处各有1个碱基缺失.     

大足黑山羊PHLDA2基因的克隆、组织表达与印记状况分析

【目的】克隆大足黑山羊PHLDA2（pleckstrin homology-like domain, family A, member 2）基因序列,分析其组织表达特征、印记状况以及与胎盘性状的关系,为深入研究该基因在山羊胎盘中的功能积累数据。【方法】根据人、牛和猪PHLDA2的保守区域设计引物以RT-PCR方法扩增大足黑山羊该基因部分cDNA序列,进一步利用5′-和3′-RACE技术获得全长cDNA序列;利用ORF Finder和ProtParam等在线工具分析PHLDA2基因序列特征;采用Real-time PCR方法分析PHLDA2在大足黑山羊心、肝、脾、肺、肾、大脑、肌肉、脂肪、舌和胎盘等10个组织的表达差异;寻找大足黑山羊和波尔山羊PHLDA2基因序列SNP位点,基于表达SNP的方法分析该基因在F₁代组织中的印记状况;采用线性回归的方法分析PHLDA2表达量与胎盘性状的关系。【结果】克隆得到935 bp大足黑山羊PHLDA2的cDNA全长序列,其中5′-UTR、3′-UTR和编码序列分别为62 bp、450 bp和420 bp,其编码140个氨基酸。预测的山羊PHLDA2蛋白分子量大小为15 638.7 Da,等电点为9.18,二级结构由α-螺旋(37.14%)、β-转角(9.29%)、延伸链(23.57%)和无规卷曲(30%)组成, 并且包含保守的PH（pleckstrin homology）结构域。③BLAST分析发现,山羊PHLDA2定位于29号染色体,其与牛、猪、猕猴、马和人同源基因核苷酸序列的相似性分别达到91%,90%,90%,90%和89%,在核苷酸和氨基酸序列上与牛的亲缘关系最近。④荧光定量PCR结果显示PHLDA2在山羊胎盘中表达量最高（P < 0.01),在心、肝、肺、肾、肌肉、脂肪、舌和大脑组织中表达量很低且差异不显著（P > 0.05), 在脾中未检测到表达。⑤印记分析表明,PHLDA2在初生山羊胎盘、心脏和肝脏组织表达母源等位基因,但在肺、大脑和肌肉组织为双等位基因表达。⑥PHLDA2表达水平与山羊胎盘重回归关系显著（n = 15,R²=0.855,P <0.01）。【结论】山羊PHLDA2基因序列和结构特征具有物种间的保守性,但是其印记状况具有组织特异性; PHLDA2为山羊胎盘的生长和功能调控的重要基因。     

猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因的克隆和序列分析及其基因表达

采取三元杂交猪的外周血,提取单核细胞总RNA,采用RT-PCR克隆猪粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)cDNA(GenBank登录号为DQ108393)。以pcDNA3.1(-)为质粒载体,构建猪GM-CSF基因真核表达质粒pGM-CSF,对克隆片段进行测序,并进行不同物种间同源性的比较。将重组质粒转染COS-7细胞,Western blotting鉴定表达蛋白的特异性。序列分析表明,GM-CSF的cDNA开放阅读框为435 bp,编码144个氨基酸和大部分信号肽,与用作PCR引物设计的参考序列比较,其核苷酸的同源性为97.5%,氨基酸的同源性为95.1%,同绵羊、人、牛、小鼠和犬的GM-CSF序列比较,其核苷酸的同源性分别为86.2%、80.5%、81.7%、69.7%和81.8%,氨基酸的同源性分别为78.5%、71.3%、70.3%、55.9%和71.5%。Western blotting证实目的基因可以在真核细胞中特异性的表达GM-CSF蛋白。以上结果表明,猪的GM-CSF基因被成功克隆,它存在着种属特异性。这为进一步研究该基因的生物学作用特别是利用GM-CSF增强DNA疫苗的免疫效果奠定了基础。     

大足黑山羊卵泡抑素cDNA的克隆、序列分析及组织表达

 【目的】旨在克隆大足黑山羊卵泡抑素（follistatin）的基因序列,并研究其在不同组织中的表达差异。【方法】采用RT-PCR方法从大足黑山羊卵巢组织总RNA中克隆出follistatin的cDNA序列,用相关软件进行序列分析,并利用real-time PCR技术检测follistatin基因在不同组织中的表达。【结果】序列分析表明,大足黑山羊follistatin的cDNA序列全长为1 217 bp,包括该基因完整的开放阅读框（open reading frame,ORF）1 035 bp,编码344个氨基酸。与牛的核苷酸序列比对同源性高达98%。real-time PCR结果表明,follistatin基因能在心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、卵巢和垂体中检测出来,在肾脏中表达量相对较高,在垂体中表达量较低。肾脏中follistatin mRNA含量显著高于垂体中follistatin mRNA含量（P＜0.05）;心脏中follistatin mRNA含量显著高于垂体中follistatin mRNA含量（P＜0.05）;其余各组织间follistatin mRNA含量差异均不显著（P＞0.05）。【结论】成功克隆出大足黑山羊follistatin基因cDNA序列,该基因在肾脏中的表达高于其它组织。